(57)【要約】【課題】最大遮断電流の向上及び異常な圧力上昇の抑制を図り、しかも簡単に取換えることが可能な続流遮断装置及びアークホーン装置を提供する。【解決手段】基端部側に電極先端部１５が挿入固定される絶縁性筒体１０を備えた続流遮断装置である。絶縁性筒体１０は、基端部側に電極先端部１５が着脱可能に連結される筒本体２３と、この筒本体２３の先端側から挿入されてこの筒本体２３に着脱可能に取付られる内筒２４とからなる。内筒２４の外周側にガス貯蔵室３７を形成する。アークによって発生する高圧ガスをこのガス貯蔵室３７にて溜めた後、内筒２４の先端面４２に開口する出口４１から高圧ガスを排出する。【選択図】図１
2006012581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部側に電極先端部（１５）が挿入固定される絶縁性筒体（１０）を備えた続流遮断装置であって、上記絶縁性筒体（１０）は、基端部側に電極先端部（１５）が着脱可能に連結される筒本体（２３）と、この筒本体（２３）の先端側から挿入されてこの筒本体（２３）に着脱可能に取付られる内筒（２４）とからなり、この内筒（２４）の外周側にガス貯蔵室（３７）を形成すると共に、アークによって発生する高圧ガスをこのガス貯蔵室（３７）にて溜めた後、上記内筒（２４）の先端面（４２）に開口する出口（４１）から上記高圧ガスを排出することを特徴とする続流遮断装置。
【請求項２】
上記請求項１の続流遮断装置を備えたことを特徴とするアークホーン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、続流遮断装置及びアークホーン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
がいし装置において、雷などによって、がいし連にフラッシュオーバが生じ、続いて流れるアーク電流によってがいしが破損したり、電線が溶断するのを防止する目的でアークホーンを取付ける。すなわち、アークホーンは、アークの発弧点を電線以外のところに移すと共に、アークをがいしから離し、電線及びがいしを保護するものである。
【０００３】
そして、がいし装置では、一般には、接地側アークホーンと線路側アークホーンとを配置するものである。この場合、接地側アークホーンと線路側アークホーンとの間で閃絡すると遮断機が動作し、停止事故（停電）となり、電力供給に支障をきたすことになる。また、続流（アーク）によって、設備の溶損や破損が生じる場合もある。そこで、アークホーン装置として従来から続流遮断装置を備えたものがあった。続流遮断装置としては、例えば、アークホーンの先端に、アークによって発生した高圧ガスを溜めるガス貯蔵室を備えたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１に記載の続流遮断装置は、図４に示すように、がいし装置に付設されたアークホーン５１、５２の一方（接地側）のアークホーン５１の先端に取付けられる細管形遮断部５８を備えている。この場合、がいし連５４の上端に設けられる接地側ホーン取付具５５を介して接地側アークホーン５１が取付けられ、がいし連５４の下端に設けられる接地側ホーン取付具５６を介して線路側アークホーン５２が取付けられている。そして、この細管形遮断部５８内で発生したアークにて生じる高圧ガスを一旦ガス貯蔵室５９に流入させ、細管形遮断部５８内の圧力が所定値以上になったときに、ガス貯蔵室５９に溜まった高圧ガスを細管形遮断部５８に逆流させて、続流（アーク）をこの細管形遮断部から排出するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１０２１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の続流遮断装置では、細管形遮断部５８がアークホーンから外れないように強固に固定されている。このため、点検修理が困難であると共に、損傷した際に簡単に取換えることができなかった。
【０００６】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、最大遮断電流の向上及び異常な圧力上昇の抑制を図り、しかも簡単に取換えることが可能な続流遮断装置及びアークホーン装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで請求項１の続流遮断装置は、基端部側に電極先端部１５が挿入固定される絶縁性筒体１０を備えた続流遮断装置であって、上記絶縁性筒体１０は、基端部側に電極先端部１５が着脱可能に連結される筒本体２３と、この筒本体２３の先端側から挿入されてこの筒本体２３に着脱可能に取付られる内筒２４とからなり、この内筒２４の外周側にガス貯蔵室３７を形成すると共に、アークによって発生する高圧ガスをこのガス貯蔵室３７にて溜めた後、上記内筒２４の先端面４２に開口する出口４１から上記高圧ガスを排出することを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１の続流遮断装置では、アークによって発生する高圧ガスを溜めた後、上記出口４１から排出するガス貯蔵室３７を設けているので、圧力変化が電流波形よりも遅れ、アーク電流ゼロ点時にも絶縁性筒体１０内の圧力が保持され、小さい電流に大きな気流が吹き付けることになって消弧能力が向上する。また、絶縁性筒体１０の通孔がガス貯蔵室３７を有さないストレート孔であれば、アーク電流ゼロ点付近で電流は消弧され、その後電極間には、電圧回復に伴い過度的に急峻な異常電圧が発生する。このため、電極間がこの過度回復電圧よりも高い絶縁回復の能力を持っていないと再度アークが発弧する。これに対して、ガス貯蔵室３７を有すると、ゼロ点後にも気流が残り、電極間のイオン化したガスを換気し、絶縁回復を早めることができる。しかも、筒本体２３はその基端部側に電極先端部１５が着脱可能に連結されるので、この絶縁性筒体１０は、アークホーンに対して着脱可能となって、取り換えが可能となる。また、内筒２４は、筒本体２３に対して着脱可能であり、また、筒本体２３と内筒２４との分解（分離）が可能となる。
【０００９】
請求項２のアークホーン装置は、上記請求項１の続流遮断装置を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２のアークホーン装置では、上記請求項１の続流遮断装置を備えているので、この続流遮断装置が有する作用を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の続流遮断装置によれば、アーク電流ゼロ点時にも絶縁性筒体内の圧力が保持され、小さい電流に大きな気流が吹き付けることになって消弧能力が向上する。これにより、優れた遮断性能を発揮することができる。また、ゼロ点後にも気流が残り、電極間のイオン化したガスを換気し、絶縁回復を早めることができ、遮断後の絶縁回復能力を向上することができる。すなわち、ガス貯蔵室を設けたことにより、消弧性ガス発生量の増大による遮断性能の向上、絶縁性筒体内で発生する圧力上昇の抑制、及び放圧に伴う絶縁性筒体内のガス減衰時間の延長等の効果を有効に発揮することができる。しかも、絶縁性筒体は、アークホーンに対して着脱可能となって、組立及び取り換えを簡単に行うことができる。このため、絶縁性筒体が損傷した場合等において新しい絶縁性筒体に取り換えることができる。また、筒本体と内筒との分解（分離）が可能であるので、この絶縁性筒体の点検・修理等が容易で、筒本体と内筒とのどちらか一方が損傷したときには、その損傷した方のみを新しいものとしたりすることができ、コストの低減に寄与する。
【００１２】
請求項２のアークホーン装置によれば、上記請求項１の続流遮断装置を備えているので、この続流遮断装置が有する効果を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、この発明の続流遮断装置及びアークホーン装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１にこの発明の続流遮断装置の断面図を示し、図２はこの発明のアークホーン装置が取付けられたがいし装置の側面図を示し、図３はこのがいし装置の正面図を示している。このがいし装置１は、線押え金具２を介して鉄塔（図示省略）に取付られるがいし連３を備える。この場合、がいし連３の上部に線路側ホーン取付具４が取付けられると共に、がいし連３の下部に接地側ホーン取付具５が取付けられる。そして、線路側ホーン取付具４に線路側アークホーン６が取付けられ、接地側ホーン取付具５に接地側アークホーン７が取付けられる。すなわち、線路側ホーン取付具４に取付けられた線路側アークホーン６と、接地側ホーン取付具５に取付けられた接地側アークホーン７等で上記アークホーン装置８を構成することができる。
【００１４】
そして、続流遮断装置は、図１に示すように、絶縁性筒体１０を備える。絶縁性筒体１０は線路側アークホーン６に取付けられる。筒本体２３と、この筒本体２３に挿入状となる内筒２４とからなる。筒本体２３は、基端側のねじ部２５と、このねじ部２５の孔径よりも大きい内筒収納部２６とを有する孔部２７を備える。また、内筒収納部２６とねじ部２５との間には、内筒収納部２６に向かって順次拡径するテーパ部２８が設けられている。そして、電極先端部１５のねじ部１６がこの筒本体２３のねじ部２５に着脱自在に螺着される。すなわち、筒本体２３の基端部側に電極先端部１５が着脱可能に連結され、電極先端部１５の先端テーパ部１７の先端縁部１７ａが内筒収納部２６に突入状となる。
【００１５】
また、内筒２４は、鍔部３０と、外周面にねじ部３１が形成された大径部３２と、この大径部３２よりも小径の小径部３３とを有し、大径部３２のねじ部３１が、筒本体２３の内筒収納部２６の先端開口部の内周面に設けられたねじ部３４に螺合される。すなわち、内筒２４は、筒本体２３の先端側から挿入されてこの筒本体２３に着脱可能に取付られる。この際、内筒２４の鍔部３０が筒本体２３の先端面３５に当接状となる。このように、筒本体２３に内筒２４を装着した状態では、内筒２４の小径部３３の外周側に隙間が設けられ、これによって、内筒収納部２６にガス貯蔵室３７が形成される。この場合、電極先端部１５の先端テーパ部１７の先端縁部１７ａがガス貯蔵室３７に突入状となって、さらに先端縁部１７ａの先端が内筒２４の基端側開口部に突入状となっている。
【００１６】
図１の絶縁性筒体１０は、具体的には、筒本体２３を硬質塩化ビニル等にて構成し、内筒２４を絶縁性・耐摩耗性等に優れたポリアミド樹脂、例えばモノマーキャストナイロン等にて構成する。そして、筒本体２３の外径寸法Ｄ４を３０ｍｍ程度とし、ガス貯蔵室３７の長さ寸法Ｌ３としては、５７ｍｍ程度とする。この場合、長さ寸法Ｌ３は（長さ寸法Ｌ４＋長さ寸法Ｌ５）であり、長さ寸法Ｌ４としては６ｍｍ程度とし、長さ寸法Ｌ５として５１ｍｍ程度とする。また、筒本体２３のガス貯蔵室３７の内径寸法Ｄ５としては２０ｍｍ程度とする。内筒２４の大径部３２の長さ寸法Ｌ６としては２０ｍｍ程度とし、鍔部３０の厚さ寸法Ｔを５ｍｍ程度とする。さらに、内筒２４の小径部３３の外径寸法Ｄ６としては１２ｍｍ程度とし、大径部３２のねじ部３１のねじ径Ｄ８を２４ｍｍ程度としている。そして、電極先端部１５の先端縁部１７ａの先端からこの絶縁性筒体１０の出口４１（内筒２４の先端面４２に開口する貫孔開口部にて構成される）までの寸法Ｌ７を７０ｍｍ程度としている。この際、内筒２４の孔部をもって出口側小径部４０を構成することになる。この出口側小径部４０の孔径Ｄ７を６ｍｍ程度としている。なお、電極先端部１５の外径寸法Ｄ３は１２ｍｍ程度とされる。
【００１７】
この図１に示す絶縁性筒体１０において、故障電流によるアークがこの絶縁性筒体１０内で発生した場合、ガス貯蔵室３７に上記高圧ガスを溜めた後、このガス貯蔵室３７に連設された出口側小径部４０を介して、絶縁性筒体１０の内筒２４の先端面４２に開口する出口４１から上記高圧ガスを排出することになる。
【００１８】
ところで、絶縁性筒体１０のような筒状遮断部を設けることによって、故障電流によるアークが発生した場合、アーク熱による筒内部の容損によってガスが発生し、筒内部圧力が上昇すると共に強い気流が発生してアーク電圧が大きくなる。そして、アーク電流はゼロ点近傍に近づくと小さくなるが、このとき上記気流によってアーク抵抗が高められることにより、消弧ピーク電圧が発生する。しかしながら、この続流遮断装置ではガス貯蔵室３７を設けているので、圧力変化が電流波形よりも遅れ、アーク電流ゼロ点時にも絶縁性筒体１０内の圧力が保持され、小さい電流に大きな気流が吹き付けることになって消弧能力が向上して、遮断性能に優れることになる。また、絶縁性筒体１０の通孔がガス貯蔵室３７を有さないストレート孔であれば、アーク電流ゼロ点付近で電流は消弧され、その後電極間には、電圧回復に伴い過度的に急峻な異常電圧が発生する。このため、電極間がこの過度回復電圧よりも高い絶縁回復の能力を持っていないと再度アークが発弧する。これに対して、ガス貯蔵室３７を有すると、ゼロ点後にも気流が残り、電極間のイオン化したガスを換気し、絶縁回復を早めることができる。
【００１９】
このように、図１に示す続流遮断装置では、アーク電流ゼロ点時にも絶縁性筒体内の圧力が保持され、小さい電流に大きな気流が吹き付けることになって消弧能力が向上する。これにより、優れた遮断性能を発揮することができる。また、ゼロ点後にも気流が残り、電極間のイオン化したガスを換気し、絶縁回復を早めることができ、遮断後の絶縁回復能力を向上させることができる。すなわち、このガス貯蔵室３７を設けたことにより、消弧性ガス発生量の増大による遮断性能の向上、絶縁性筒１０内で発生する圧力上昇の抑制、及び放圧に伴う絶縁性筒体１０内のガス減衰時間の延長等の効果を有効に発揮することができる。
【００２０】
また、筒本体２３はその基端部側に電極先端部１５が着脱可能に連結されるので、この絶縁性筒体１０は、アークホーンに対して着脱可能となって、組立及び取り換えを簡単に行うことができる。このため、絶縁性筒体１０が損傷した場合等において新しい絶縁性筒体１０に取り換えることができる。また、筒本体２３と内筒２４との分解（分離）が可能であるので、この絶縁性筒体１０の点検・修理等が容易となり、しかも、筒本体２３と内筒２４とのどちらか一方が損傷したときには、その損傷した方のみを新しいものとしたりすることができ、コストの低減に寄与する
【００２１】
このため、上記図１に示す絶縁性筒体１０を備えた続流遮断装置を具備するアークホーン装置では、この続流遮断装置が有する作用効果を有効に発揮することができる。すなわち、このようなアークホーン装置では、遮断性能及び遮断後の絶縁回復能力に優れ、アークホーン装置として安定した機能を発揮することができ、しかも、続流遮断装置の取り換え作業を簡単に行うことができる。
【００２２】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、圧力上昇の抑制効果、ガス発生量増大、及びガス圧減衰の遅延などの効果のバランスが異なるが、必要な遮断電流条件に応じて、設計変更が可能である。すなわち、ガス貯蔵室３７の容量、出口側小径部４０の孔径や長さ寸法等を変更することによって、所望の遮断条件、圧力条件を得ることができる。また、上記実施の形態では、絶縁性筒体１０の内筒２４を、モノマーキャストナイロン等のポリアミド樹脂にて構成したが、ポリアミド樹脂以外の絶縁性・耐摩耗性等に優れた樹脂にて構成してもよい。さらに、絶縁性筒体１０を線路側アークホーン６のみに取付けるようにしているが、線路側アークホーン６に代えて、接地側アークホーン７のみに取付けてもよく、あるいは接地側アークホーン７と線路側アークホーン６とに取付けるようにしてもよい。
【実施例】
【００２３】
次に実施例として、図１に示すように筒本体２３と内筒２４とを有する絶縁製筒体（キャップ式筒体）を使用した場合と、通孔が段差を有さない絶縁性筒体（ストレート筒体）とを使用した場合とで、遮断性能についてついて調べ、その結果を次の表１に示した。表１において、キャップ方式とは上記キャップ式筒体であり、ストレートとはストレート筒体である。材質の欄の外筒とは図１に示す筒本体２３であり、内筒とは図１に示す内筒２４である。また、筒長さとは、電極先端部１５の先端から出口４１までの長さであり、筒孔径とは、キャップ方式の欄では、出口側小径部４０の孔径であり、ストレートの欄では、この遮断部を構成するストレート孔の孔径である。この場合、３３ｋＶ架空線路として、短絡電流を６ｋＡとしている。なお、表１において、消弧Ｐ電圧とは消弧ピーク電圧を示している。
【００２４】
【表１】
2006012581.tif 000003
【００２５】
この表１から、ストレート筒体よりもキャップ式筒体が、アーク電圧が低く、消弧ピーク電圧が高くなるのがわかる。また、これらにおいても、続流遮断時のガス噴出状況をカメラ（高速カメラ）で観察すると、キャップ式筒体が、電流ゼロ点においてもガス噴射量が多いことが観測でき、ガスの発生量の増大と放圧に伴う筒内ガス圧減衰時間の延長時間の効果があることがわかる。すなわち、上記図１に示すように、ガス貯蔵室３７を有するものでは、消弧性ガス発生量の増大による遮断性能の向上、圧力上昇抑制、及び放圧に伴う筒内ガス圧減衰時間の延長の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の続流遮断装置の実施形態を示す断面図である。
【図２】この発明のアークホーン装置が取付けられたがいし装置の側面図である。
【図３】上記がいし装置の正面図である。
【図４】従来のアークホーン装置が取付けられたがいし装置の簡略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・絶縁性筒体、１５・・電極先端部、２３・・筒本体、２４・・内筒、３７・・ガス貯蔵室、４１・・出口、４２・・先端面
【図１】
2006012581.tif 000004
【図２】
2006012581.tif 000005
【図３】
2006012581.tif 000006
【図４】
2006012581.tif 000007